JP2001324291A - Heat exchanger and method of manufacture - Google Patents

Heat exchanger and method of manufacture

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JP2001324291A
JP2001324291A JP2000143202A JP2000143202A JP2001324291A JP 2001324291 A JP2001324291 A JP 2001324291A JP 2000143202 A JP2000143202 A JP 2000143202A JP 2000143202 A JP2000143202 A JP 2000143202A JP 2001324291 A JP2001324291 A JP 2001324291A
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JP
Japan
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tube
heat exchanger
brazing
clearance
refrigerant
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000143202A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihide Kawachi
典秀 河地
Takeshi Okinoya
剛 沖ノ谷
Ken Yamamoto
山本  憲
Tomoaki Kobayakawa
智明 小早川
Kazutoshi Kusakari
和俊 草刈
Michiyuki Saikawa
路之 斉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Research Institute of Electric Power Industry
Denso Corp
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Central Research Institute of Electric Power Industry
Tokyo Electric Power Co Inc
Denso Corp
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Publication date
Application filed by Central Research Institute of Electric Power Industry, Tokyo Electric Power Co Inc, Denso Corp filed Critical Central Research Institute of Electric Power Industry
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Priority to DE10045175A priority patent/DE10045175A1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a brazing area from decreasing due to variation in the clearance of bonding face. SOLUTION: As shown on Fig. 4(b), the bonding face of both tubes 221, 222 is divided into a plurality of sections by making a groove space G which is not bonded to the bonding face. Since the bonding face is divided into a plurality of sections by the groove space G which is not bonded thereto, variation in the clearance of the bonding face is divided among the plurality of sections and decreased even when two flat tubes 221, 222 are bonded over the entire region in the longitudinal direction. Even if molten brazing material is shifted to a part of small clearance and a part of large clearance is not brazed to generate a void, it is confined within a small part of each section and a uniformly brazed state is obtained as a whole, thus ensuring a brazed area.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、異種材料にて形成
された2種類のチューブをろう付け接合することによ
り、各チューブ内を流通する流体間で熱交換を行なう熱
交換器およびその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger for exchanging heat between fluids flowing through tubes by brazing two types of tubes formed of different materials and a method of manufacturing the same. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平5−196377号公報では、内
部に複数の流体通路を持つ2本の偏平チューブを、その
長手方向全域に渡ってろう付けまたは半田付け等の手段
で熱的に接合することで、一方の偏平チューブの複数の
流体通路内を流れる流体(例えば冷媒)から、他方の偏
平チューブの複数の流体通路内を流れる流体(例えば
水)へ熱を移動させる熱交換器が提案されている。
2. Description of the Related Art In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-196377, two flat tubes having a plurality of fluid passages therein are thermally joined to each other by means such as brazing or soldering over the entire area in the longitudinal direction. Thus, a heat exchanger has been proposed that transfers heat from a fluid (for example, a refrigerant) flowing in a plurality of fluid passages of one flat tube to a fluid (for example, water) flowing in a plurality of fluid passages of the other flat tube. ing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし2本の偏平なチ
ューブを、上記公報に記載のごとく長手方向全域に渡っ
て接合すると、接合面のクリアランスにばらつきが生
じ、毛細管現象により融けたろう材がクリアランスの小
さな部分に片寄ってしまう。そのため、クリアランスの
大きな部分がろう付けされない部分として大きなボイド
となってしまい、一方のチューブから他方のチューブへ
の熱伝導率が低下し、熱交換能力が低下してしまう。
However, if two flat tubes are joined over the entire area in the longitudinal direction as described in the above-mentioned publication, the clearance of the joining surface varies, and the brazing material melted by the capillary phenomenon causes clearance. Leans towards a small part of. For this reason, a large portion of the clearance becomes a large void as a portion that is not brazed, and the heat conductivity from one tube to the other tube is reduced, and the heat exchange capability is reduced.

【0004】また、その熱交換能力を上げるため、一方
の偏平チューブ内には内部仕切り部を複数箇所互い違い
に設けて、流体(例えば水)の流通通路を内部で複数回
蛇行させているが、その仕切り部も接合面のクリアラン
スにばらつきが生じるとクリアランスの大きな部分がろ
う付けされない部分となって内部リークが発生する。結
果、流体が流通通路を短絡して流れてしまい充分に熱交
換されないうちに通過してしまうことより、熱交換能力
が低下してしまう。
In order to increase the heat exchange capability, internal partitions are alternately provided at a plurality of locations in one flat tube to meander a fluid (eg, water) flow passage several times inside. When the clearance of the joint surface also varies in the partition portion, a large portion of the clearance becomes an unbrazed portion and an internal leak occurs. As a result, the fluid is short-circuited in the flow passage, flows therethrough, and passes before the heat is sufficiently exchanged, so that the heat exchange ability is reduced.

【0005】本発明は、上記従来の問題点に鑑みて成さ
れたものであり、接合面のクリアランスのばらつきによ
るろう付け面積の減少を防止し、熱交換能力の低下を効
果的に抑えるようにした熱交換器およびその製造方法を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and is intended to prevent a reduction in brazing area due to a variation in clearance of a joining surface and to effectively suppress a decrease in heat exchange capacity. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger and a method for manufacturing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明では、第1流体が流通する第1
チューブ(221)と、第2流体が流通するとともに、
第1チューブ(221)と異なる材質にて形成された第
2チューブ(222)とを有し、両チューブ(221、
222)は、両者の長手方向を一致させた状態でろう付
けにて接合されており、両チューブ(221、222)
を接合する接合面の一部に、両チューブ(221、22
2)を接合しない溝空間(G)を設けて、接合面を複数
に区切ったことを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first fluid through which the first fluid flows is provided.
While the tube (221) and the second fluid circulate,
A first tube (221) and a second tube (222) formed of a different material;
The two tubes (221, 222) are joined by brazing in a state where their longitudinal directions are aligned.
Of both tubes (221, 22)
A feature is that a groove space (G) where 2) is not bonded is provided, and the bonding surface is divided into a plurality.

【0007】これにより、2本の偏平なチューブを長手
方向全域に渡って接合するにしても、接合面が上記の接
合しない溝空間(G)で複数に区切られるため、接合面
のクリアランスのばらつきも各区切られた接合面毎とな
って小さくなる。その結果、融けたろう材がクリアラン
スの小さな部分に寄ってクリアランスの大きな部分がろ
う付けされないボイドとなったとしても各区切られた接
合面内の小さな部分で収まるため、全体が略均一なろう
付け状態となり、ろう付面積が確保される。
Thus, even if two flat tubes are joined over the entire area in the longitudinal direction, the joint surface is divided into a plurality of parts by the above-mentioned groove space (G) where the joint is not made, so that the unevenness of the clearance of the joint surface Also becomes smaller for each of the divided joining surfaces. As a result, even if the molten brazing material becomes a void where the large clearance is not brazed due to approaching the small clearance, it will fit in the small part in the divided joint surface, so the whole brazing state is almost uniform And the brazing area is secured.

【0008】請求項2記載の発明では、第1チューブ
(221)は、2枚の板材(221b、221c)を貼
り合わせて第1流体の流通通路を形成しており、その貼
り合わせ部分(P)を用いて接合しない溝空間(G)を
形成したことを特徴とする。
According to the second aspect of the invention, the first tube (221) is formed by bonding two plate members (221b, 221c) to form a flow passage for the first fluid, and the bonded portion (P) ) To form a non-joining groove space (G).

【0009】これは、第1チューブには第1流体の流通
通路を複数回蛇行させるため、チューブの途中に内部仕
切りとなる複数の貼り合わせ部分を設けている。これら
の貼り合わせ部分は第2チューブとの熱交換部分とはな
らないため、この部分を用いて上記の接合しない溝空間
(G)を形成することにより、実質の熱交換面積を減ら
すことなく接合面の区切り溝を形成することができる。
The first tube has a plurality of bonded portions serving as internal partitions in the middle of the tube in order to meander the passage of the first fluid a plurality of times. Since these bonded portions do not become heat exchange portions with the second tube, the above-mentioned portions are used to form the above-described groove space (G) that is not joined, so that the joining surface can be reduced without substantially reducing the heat exchange area. Can be formed.

【0010】請求項3記載の発明では、貼り合わせ部分
(P)内に、両板材(221b、221c)の全体の貼
り合わせ平面に対して角度(θ)を持って両板材(22
1b、221c)が接触する壁面部分(H)を形成した
ことを特徴とする。
According to the third aspect of the present invention, in the bonding portion (P), the both plate members (22) are formed at an angle (θ) with respect to the entire bonding plane of the two plate members (221b, 221c).
1b, 221c) is characterized by forming a wall portion (H) with which it comes into contact.

【0011】これは、上記内部仕切りとなる貼り合わせ
部分のクリアランスにばらつきが生じると、クリアラン
スの大きな部分がろう付けされない部分となって内部リ
ークが発生する問題に対するものであり、貼り合わせ部
分を単純な平面での突き合せではなく、全体の貼り合わ
せ平面に対して立った壁面で摺り合う部分を作ること
で、両板材に隙が生じても貼り合わせ部分では大きなク
リアランスとならない。
[0011] This is to solve the problem that, if the clearance of the bonded portion serving as the internal partition varies, a portion having a large clearance becomes a portion not to be brazed and an internal leak occurs. By creating a portion that rubs on the wall surface that stands up to the entire bonding plane instead of abutting on a flat surface, even if a gap occurs between both plate materials, there is no large clearance at the bonding portion.

【0012】これにより、貼り合わせ部分は略均一なろ
う付け状態となってろう付面積が確保され、内部リーク
が発生することを防止できる。
As a result, the bonding portion is in a substantially uniform brazing state, the brazing area is secured, and the occurrence of internal leakage can be prevented.

【0013】請求項4記載の発明では、第1流体が流通
する第1チューブ(221)と、第2流体が流通すると
ともに、第1チューブ(221)と異なる材質にて形成
された第2チューブ(222)とを有し、両チューブ
(221、222)は、両者の長手方向を一致させた状
態でろう付けにて接合された熱交換器の製造方法であっ
て、第1チューブ(221)は、2枚の板材(221
b、221c)を貼り合わせる際にその貼り合わせ部分
(P)を加圧して、その貼り合わせ部分(P)に凹凸形
状が形成されるまで塑性変形させた状態でろう付けさ
れ、その後前記両チューブ(221、222)がろう付
けされることを特徴とする。
According to the fourth aspect of the present invention, the first tube (221) through which the first fluid flows and the second tube through which the second fluid flows and are formed of a material different from the first tube (221). (222), a method of manufacturing a heat exchanger in which both tubes (221, 222) are joined by brazing in a state where the longitudinal directions of both tubes are matched, and the first tube (221) is provided. Means two plates (221
b, 221c), the bonded portion (P) is pressurized and brazed in a state of being plastically deformed until an uneven shape is formed on the bonded portion (P). (221, 222) is brazed.

【0014】これは、第1チューブを仮組みした後プレ
ス等で貼り合わせ部分を加圧して、前述の立った壁面を
作るために凹凸形状を形成するものである。これによ
り、接合面のクリアランスのばらつきも抑え込まれるう
え、両板材を一緒に変形させることで密着状態が保た
れ、たとえろう付け時に隙が開いたとしても前述の立っ
た壁面部分によって大きなクリアランスとはならない。
In this method, after the first tube is temporarily assembled, the bonded portion is pressed by a press or the like to form an uneven shape to form the above-mentioned standing wall surface. As a result, the variation in the clearance of the joint surface is suppressed, and the close contact is maintained by deforming the two plate materials together.Even if a gap is opened at the time of brazing, a large clearance is provided by the above-mentioned standing wall portion. Not be.

【0015】これにより、貼り合わせ部分は略均一なろ
う付け状態となってろう付面積が確保され、内部リーク
が発生することを防止できる。
[0015] Thus, the bonding portion is in a substantially uniform brazing state, the brazing area is secured, and the occurrence of internal leak can be prevented.

【0016】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with specific means described in the embodiments described later.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を、図面
に基づき説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0018】(第1実施形態)本実施形態は、本発明に
係る熱交換器を家庭用給湯器に適用したものであって、
図1は給湯器100の外観図であり、図2は給湯器10
0の模式図である。図2中、200(2点鎖線で囲まれ
たもの)は、給湯水を加熱し高温(本実施形態では約8
5℃)の温水を生成する超臨界ヒートポンプサイクル
(以下、ヒートポンプと略す)である。
(First Embodiment) In this embodiment, a heat exchanger according to the present invention is applied to a domestic water heater.
FIG. 1 is an external view of a water heater 100, and FIG.
FIG. In FIG. 2, 200 (enclosed by a two-dot chain line) heats hot water to a high temperature (about 8 in this embodiment).
This is a supercritical heat pump cycle (hereinafter abbreviated as a heat pump) that generates hot water of 5 ° C.).

【0019】なお、超臨界ヒートポンプサイクルとは、
高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となるヒートポ
ンプサイクルを言い、例えば二酸化炭素、エチレン、エ
タン、酸化窒素等を冷媒とするヒートポンプサイクルで
ある。
The supercritical heat pump cycle is
A heat pump cycle in which the refrigerant pressure on the high pressure side is equal to or higher than the critical pressure of the refrigerant, for example, a heat pump cycle using carbon dioxide, ethylene, ethane, nitrogen oxide, or the like as a refrigerant.

【0020】また、300はヒートポンプ200にて加
熱された温水を保温貯蔵する複数個の保温タンクであ
り、各保温タンク300は、温水(給湯水)流れに対し
て並列となるように配設されている。
Reference numeral 300 denotes a plurality of heat retention tanks for keeping the hot water heated by the heat pump 200 in a warm storage state. Each of the heat retention tanks 300 is arranged in parallel with the flow of the hot water (hot water). ing.

【0021】図2中、210は冷媒(本実施形態では二
酸化炭素)を吸入圧縮する圧縮機であり、この圧縮機2
10は、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構(図示せず)およ
び圧縮機構を駆動する電動モータ(図示せず)が一体と
なった電動圧縮機である。
In FIG. 2, reference numeral 210 denotes a compressor for sucking and compressing a refrigerant (carbon dioxide in this embodiment).
Reference numeral 10 denotes an electric compressor in which a compression mechanism (not shown) for sucking and compressing the refrigerant and an electric motor (not shown) for driving the compression mechanism are integrated.

【0022】220は本実施形態に係る熱交換器を適用
したもので、圧縮機210から吐出する冷媒と給湯水と
を熱交換する水熱交換器(放熱器)である。この水熱交
換器220は、図3に示すように、給湯水(水)が流通
する第1チューブ221と冷媒が流通する複数本の第2
チューブ222を接触させて冷媒流れと給湯水流れとが
対向するように構成された対向流型の熱交換器である。
Reference numeral 220 denotes a water heat exchanger (radiator) to which the heat exchanger according to the present embodiment is applied, which exchanges heat between the refrigerant discharged from the compressor 210 and hot water. As shown in FIG. 3, the water heat exchanger 220 includes a first tube 221 through which hot water (water) flows and a plurality of second tubes 221 through which a refrigerant flows.
This is a counter-flow type heat exchanger configured so that the flow of the refrigerant and the flow of hot water are brought into contact with each other by bringing the tubes 222 into contact with each other.

【0023】なお、223は第1チューブ221に給湯
水を供給するパイプであり、224は第1チューブ22
1から流出した給湯水を回収するパイプであり、225
は複数本の第2チューブ222に冷媒を分配供給する第
1ヘッダタンクであり、226は複数本の第2チューブ
222から流出した冷媒を集合回収する第2ヘッダタン
クである。
Reference numeral 223 denotes a pipe for supplying hot water to the first tube 221;
1 is a pipe for collecting hot water flowing out of
Is a first header tank that distributes and supplies the refrigerant to the plurality of second tubes 222, and 226 is a second header tank that collects and collects the refrigerant flowing out of the plurality of second tubes 222.

【0024】第1チューブ221と第2チューブ222
は、図4に示すように、偏平状に形成されている。そし
て、第1チューブ221は、銅製で波状のインナーフィ
ン221aを銅製の板材221bと、銅板の片面にステ
ンレスを被覆(クラッド)した板材221cにて挟み込
むようにしてインナーフィン221a及び板材221
b、221cをろう付けしたものである。
The first tube 221 and the second tube 222
Is formed in a flat shape as shown in FIG. The first tube 221 is formed by sandwiching the copper inner corrugated inner fin 221a between a copper plate 221b and a plate 221c in which one surface of a copper plate is coated (cladded) with stainless steel.
b and 221c are brazed.

【0025】また、第2チューブ222はアルミニウム
製であり、押し出し加工又は引き抜き加工にて形成され
たものである。因みに、両チューブ221,222は、
長手方向が互いに一致するようにろう付け接合されてい
る。
The second tube 222 is made of aluminum and is formed by extrusion or drawing. By the way, both tubes 221 and 222 are
They are brazed so that their longitudinal directions coincide with each other.

【0026】ところで、図2中、230は水熱交換器2
20から流出する冷媒を減圧する電気式膨張弁(減圧
器)であり、240は、電気式膨張弁230(以下、膨
張弁230と略す。)から流出する冷媒を蒸発させて大
気中の熱を冷媒に吸収させるとともに、後述するアキュ
ームレータ250(圧縮機210の吸入側)に向けて冷
媒を流出する蒸発器である。
By the way, in FIG. 2, 230 is the water heat exchanger 2
Reference numeral 240 denotes an electric expansion valve (decompressor) for reducing the pressure of the refrigerant flowing out of the refrigerant 20. An evaporator that absorbs the refrigerant and discharges the refrigerant toward an accumulator 250 (a suction side of the compressor 210) described later.

【0027】250は、蒸発器240から流出する冷媒
を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒を圧縮機2
10の吸入側に流出するとともに、ヒートポンプ200
中の余剰冷媒を蓄えるアキュームレータである。
The reference numeral 250 designates a compressor which separates the refrigerant flowing out of the evaporator 240 into a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant and
10 and the heat pump 200
It is an accumulator that stores excess refrigerant inside.

【0028】260は蒸発器240に空気(外気)を送
風するとともにその送風量を調節することができる送風
機(送風量調節手段)であり、この送風機260、圧縮
機210及び膨張弁230は、後述する各センサの検出
信号に基づいて電子制御装置(ECU)270により制
御されている。
Reference numeral 260 denotes a blower (blowing air amount adjusting means) which blows air (outside air) to the evaporator 240 and can adjust the blowing amount. The blower 260, the compressor 210 and the expansion valve 230 are described later. Is controlled by an electronic control unit (ECU) 270 based on the detection signals of the respective sensors.

【0029】そして、271は水熱交換器220から流
出する冷媒の温度を検出する冷媒温度センサ(冷媒温度
検出手段)であり、272は水熱交換器220に流入す
る給湯水の温度を検出する第1温水温度センサ(第1温
水温度検出手段)である。
Reference numeral 271 denotes a refrigerant temperature sensor (refrigerant temperature detecting means) for detecting the temperature of the refrigerant flowing out of the water heat exchanger 220, and 272 detects the temperature of hot water flowing into the water heat exchanger 220. It is a first hot water temperature sensor (first hot water temperature detecting means).

【0030】273は水熱交換器220から流出する冷
媒の圧力(高圧側の冷媒圧力)を検出する冷媒圧力セン
サ(冷媒圧力検出手段)であり、274は水熱交換器2
20から流出する給湯水の温度を検出する第2温水温度
センサ(第2温水温度検出手段)である。そして、各セ
ンサ271〜274の検出信号は、ECU270に入力
されている。
Reference numeral 273 denotes a refrigerant pressure sensor (refrigerant pressure detecting means) for detecting the pressure of the refrigerant flowing out of the water heat exchanger 220 (the refrigerant pressure on the high pressure side).
It is a second hot water temperature sensor (second hot water temperature detecting means) for detecting the temperature of hot water flowing out of the water heater 20. The detection signals of the sensors 271 to 274 are input to the ECU 270.

【0031】ここで、高圧側の冷媒圧力とは、圧縮機2
10の吐出側から膨張弁230の流入側に至る冷媒通路
に存在する冷媒の圧力を言い、その圧力は、圧縮機21
0の吐出圧(水熱交換器220の内圧)に略等しい。一
方、低圧側の冷媒圧力とは、膨張弁230の流出側から
圧縮機210の吸入側に至る冷媒通路に存在する冷媒の
圧力を言い、その圧力は、圧縮機210の吸入圧(蒸発
器240の内圧)に略等しい。
Here, the refrigerant pressure on the high pressure side refers to the compressor 2
10 refers to the pressure of the refrigerant present in the refrigerant passage from the discharge side of the expansion valve 230 to the inflow side of the expansion valve 230.
It is substantially equal to 0 discharge pressure (the internal pressure of the water heat exchanger 220). On the other hand, the refrigerant pressure on the low pressure side refers to the pressure of the refrigerant present in the refrigerant passage from the outlet side of the expansion valve 230 to the suction side of the compressor 210, and the pressure is the suction pressure of the compressor 210 (evaporator 240 Internal pressure).

【0032】また、400は、水熱交換器220に給湯
水を供給する(循環させる)と共に、その給湯水量を調
節する電動ウォータポンプ(以下、ポンプと略す。)で
あり、410は水道管(図示せず)から給水される水道
水が水熱交換器220に流入することを防止する閉止弁
である。そして、ポンプ400及び閉止弁410もEC
U270により制御されている。
Reference numeral 400 denotes an electric water pump (hereinafter, abbreviated as a pump) for supplying (circulating) hot water to the water heat exchanger 220 and adjusting the amount of hot water. This is a shut-off valve for preventing tap water supplied from a not-shown) from flowing into the water heat exchanger 220. The pump 400 and the shut-off valve 410 are also EC
It is controlled by U270.

【0033】次に、本実施形態に係る水熱交換器220
の製造方法の概略について述べる。
Next, the water heat exchanger 220 according to this embodiment
An outline of the manufacturing method of the present invention will be described.

【0034】まず、板材221b上にインナフィン22
1aとパイプ223,224をセットし、板材221c
で挟み込み、板材221bの縁部に設けた爪を折り曲げ
カシメて、第1チューブ221を組み上げる(仮組工
程)。この際、インナフィン221aの両面と、板材2
21bと221cの貼り合わせ面にはろう材を塗布して
おく。
First, the inner fin 22 is placed on the plate 221b.
1a and the pipes 223, 224 are set, and the plate material 221c is set.
And the nail provided on the edge of the plate member 221b is bent and caulked to assemble the first tube 221 (temporary assembling step). At this time, both sides of the inner fin 221a and the plate 2
A brazing material is applied to the bonding surfaces of 21b and 221c.

【0035】これを2枚の治具で挟んで加重をかけなが
ら炉内で所定時間加熱して、これらをろう付けにて一体
接合する(リン銅ろう付け工程)。
This is sandwiched between two jigs, heated for a predetermined time in a furnace while applying a load, and they are integrally joined by brazing (phosphor copper brazing step).

【0036】次に、ろう付けされた第1チューブ221
上に、第2チューブ222とヘッダタンク225、22
6等の部品を順次仮組み付けした後、ワイヤー等の仮固
定治具によりこれら部品を仮固定する(仮組工程)。
Next, the first tube 221 brazed
Above the second tube 222 and the header tanks 225 and 22
After temporarily assembling the parts such as 6 sequentially, these parts are temporarily fixed by a temporary fixing jig such as a wire (temporary assembling step).

【0037】次に、仮組工程で組み立てられたものを炉
内で所定時間加熱して、これらをろう付けにて一体接合
する(アルミノコロックろう付け工程)。なお、本実施
形態では、ろう材としてA4343を採用しており、ろ
う材は、被覆(クラッド)、塗布又は溶射等の手段によ
りチューブ材の外壁に塗布されている。
Next, the components assembled in the temporary assembling process are heated in a furnace for a predetermined time, and they are integrally joined by brazing (aluminocolo brazing process). In this embodiment, A4343 is adopted as the brazing material, and the brazing material is applied to the outer wall of the tube material by means such as coating (cladding), coating, or thermal spraying.

【0038】次に、本実施形態の特徴を述べる。Next, the features of this embodiment will be described.

【0039】図4の(a)は試作当初の水熱交換器22
0のチューブの断面図、(b)は本発明の第1実施形態
における水熱交換器220のチューブの断面図である。
FIG. 4A shows the water heat exchanger 22 at the beginning of the trial production.
0 is a cross-sectional view of the tube, and (b) is a cross-sectional view of the tube of the water heat exchanger 220 according to the first embodiment of the present invention.

【0040】本発明では、両チューブ221,222間
の接合面に接合しない溝空間Gを設けて、接合面を複数
に区切っている。これにより、2本の偏平なチューブ2
21,222を長手方向全域に渡って接合するにして
も、接合面が上記の接合しない溝空間Gで複数に区切ら
れるため、接合面のクリアランスのばらつきも各区切ら
れた接合面毎となって小さくなる。
In the present invention, the joint surface between the tubes 221 and 222 is provided with a groove space G that is not joined, and the joint surface is divided into a plurality of sections. Thereby, two flat tubes 2
Even if the joints 21 and 222 are joined over the entire area in the longitudinal direction, the joint surface is divided into a plurality of parts by the above-mentioned groove space G that is not joined. Become smaller.

【0041】その結果、融けたろう材がクリアランスの
小さな部分に寄ってクリアランスの大きな部分がろう付
けされないボイドとなったとしても各区切られた接合面
内の小さな部分で収まるため、全体が略均一なろう付け
状態となり、ろう付面積が確保される。
As a result, even if the molten brazing material becomes a void in which the large clearance portion is not brazed due to the small clearance portion, the molten brazing material can be accommodated in the small portion in each of the divided joining surfaces, and thus the whole is substantially uniform. The brazing state is obtained, and the brazing area is secured.

【0042】また、接合しない溝空間Gは第1チューブ
221の2枚の板材221b、221cの貼り合わせ部
分Pを用いて形成している。これは、第1チューブ22
1には流体の流通通路を複数回蛇行させるため、チュー
ブの途中に内部仕切りとなる複数の貼り合わせ部分Pを
設けている。この貼り合わせ部分Pは第2チューブ22
2との熱交換部分とはならないため、この部分を用いて
上記の接合しない溝空間Gを形成することにより、実質
の熱交換面積を減らすことなく接合面の区切り溝を形成
している。
The groove space G that is not joined is formed by using the bonded portion P of the two plate members 221b and 221c of the first tube 221. This is the first tube 22
In the tube 1, a plurality of bonded portions P serving as internal partitions are provided in the middle of the tube in order to meander the fluid flow passage a plurality of times. This bonded portion P is the second tube 22
Since this portion does not become a heat exchange portion with No. 2, by using this portion to form the above-mentioned groove space G not to be joined, the separation groove of the joining surface is formed without substantially reducing the heat exchange area.

【0043】(第2実施形態)図5の(a)はプレス前
の第1チューブ221の断面図、(b)は本発明の第2
実施形態におけるプレス後の第1チューブ221の断面
図である。
(Second Embodiment) FIG. 5A is a sectional view of the first tube 221 before pressing, and FIG.
It is sectional drawing of the 1st tube 221 after the press in embodiment.

【0044】本発明では、第1チューブ221の貼り合
わせ部分P内に、両板材221b、221cの全体の貼
り合わせ平面に対して角度θを持って両板材221b、
221cが接触する壁面部分Hを形成している。
In the present invention, the two plate members 221b, 221b, 221b, 221b, and 221b are arranged within the bonded portion P of the first tube 221 at an angle θ with respect to the entire bonding plane of the two plate members 221b and 221c.
221c forms a wall portion H with which it contacts.

【0045】これは、上記内部仕切りとなる貼り合わせ
部分Pのクリアランスにばらつきが生じると、クリアラ
ンスの大きな部分がろう付けされない部分となって内部
リークが発生する問題に対するものであり、貼り合わせ
部分Pを単純な平面での突き合せではなく、全体の貼り
合わせ平面に対して立った壁面Hで摺り合う部分を作る
ことで、両板材221b、221cに隙が生じても貼り
合わせ部分Pでは大きなクリアランスとならない。
This is to solve the problem that, if the clearance of the bonded portion P serving as the internal partition varies, a portion having a large clearance becomes a portion not to be brazed and an internal leak occurs. Is not a simple flat surface but a portion that slides on a wall surface H that stands up to the entire bonding plane to create a large clearance at the bonded portion P even if a gap occurs in both plate members 221b and 221c. Does not.

【0046】これにより、貼り合わせ部分Pは略均一な
ろう付け状態となってろう付面積が確保され、内部リー
クが発生することを防止できる。
As a result, the bonded portion P is in a substantially uniform brazing state, the brazing area is secured, and the occurrence of internal leakage can be prevented.

【0047】またその形状の製造方法は、第1チューブ
221を形成する2枚の板材221b、221cを貼り
合わせる際にその貼り合わせ部分Pを加圧して、貼り合
わせ部分Pである平面状部分に凹凸形状が形成されるま
で塑性変形させた後にろう付けしている。
Further, the manufacturing method of the shape is such that when the two plate members 221b and 221c forming the first tube 221 are bonded, the bonded portion P is pressurized and the flat portion which is the bonded portion P is pressed. Brazing is performed after plastic deformation until an uneven shape is formed.

【0048】これは、第1チューブ221を仮組みした
後プレス等で貼り合わせ部分Pを加圧して、前述の立っ
た壁面Hを作るために凹凸形状を形成するものである。
これには例えばろう付け治具をプレス型のように用い
て、貼り合わせ部分Pを加圧成形した後、そのままチュ
ーブと治具とを密着させたままろう付けするようにして
もよい。
In this method, after the first tube 221 is temporarily assembled, the bonded portion P is pressed by a press or the like to form an uneven shape in order to form the above-mentioned standing wall surface H.
For this purpose, for example, a brazing jig may be used like a press mold to form the bonded portion P under pressure, and then brazing may be performed while the tube and the jig are kept in close contact with each other.

【0049】これにより、接合面のクリアランスのばら
つきも抑え込まれるうえ、両板材221b、221cを
一緒に変形させることで密着状態が保たれ、たとえろう
付け時に隙が開いたとしても前述の立った壁面部分によ
って大きなクリアランスとはならない。
As a result, the variation in the clearance between the joining surfaces can be suppressed, and the two plates 221b and 221c are deformed together to maintain the close contact state. There is no large clearance due to the wall.

【0050】これにより、貼り合わせ部分Pは略均一な
ろう付け状態となってろう付面積が確保され、内部リー
クが発生することを防止できる。
As a result, the bonded portion P is in a substantially uniform brazing state, the brazing area is secured, and the occurrence of internal leakage can be prevented.

【0051】(その他の実施形態)上述の実施形態で
は、冷媒と給湯水とを熱交換する水熱交換器に適用した
が、本発明に係る熱交換器はこれに限定されるものでは
なく、水と空気とを熱交換するラジエターや、冷媒と空
気とを熱交換する放熱器やガスクーラ等の、その他の熱
交換器にも適用することができる。
(Other Embodiments) In the above embodiment, the present invention is applied to a water heat exchanger for exchanging heat between a refrigerant and hot water, but the heat exchanger according to the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to other heat exchangers such as a radiator for exchanging heat between water and air, a radiator for exchanging heat between refrigerant and air, and a gas cooler.

【0052】また上述の実施形態で、貼り合わせ部分P
に形成した凹凸形状は略半円形状であったが、本発明は
これに限定されるものではなく、角型形状等のその他の
形状であってもよい。
In the above embodiment, the bonding portion P
Although the uneven shape formed in the above was substantially semicircular, the present invention is not limited to this, and other shapes such as a square shape may be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態における給湯機の外観図で
ある。
FIG. 1 is an external view of a water heater according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態における給湯機の模式図で
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram of a water heater according to one embodiment of the present invention.

【図3】(a)は本発明の一実施形態における水熱交換
器の側面図、(b)は正面図である。
FIG. 3A is a side view of a water heat exchanger according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a front view.

【図4】(a)は試作当初の水熱交換器のチューブの断
面図、(b)は本発明の第1実施形態における水熱交換
器のチューブの断面図である。
4A is a cross-sectional view of a tube of a water heat exchanger at the beginning of a trial production, and FIG. 4B is a cross-sectional view of a tube of the water heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.

【図5】(a)はプレス前の第1チューブの断面図、
(b)は本発明の第2実施形態におけるプレス後の第1
チューブの断面図である。
FIG. 5A is a cross-sectional view of a first tube before pressing,
(B) is the first after pressing in the second embodiment of the present invention.
It is sectional drawing of a tube.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

221 第1チューブ 221b プレート(板材) 221c プレート(板材) 222 第2チューブ G 接合しない溝空間 H 角度θを持って立った壁面部分 P プレートの貼り合わせ部分 θ 貼り合わせ平面に対する角度 221 First tube 221b Plate (plate material) 221c Plate (plate material) 222 Second tube G Groove space not to be joined H Wall surface portion standing at angle θ P Plate bonding portion θ Angle to bonding plane

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河地 典秀 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 沖ノ谷 剛 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 山本 憲 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 小早川 智明 東京都千代田区内幸町1−1−3 東京電 力株式会社内 (72)発明者 草刈 和俊 東京都千代田区内幸町1−1−3 東京電 力株式会社内 (72)発明者 斉川 路之 神奈川県横須賀市長坂2−6−1 財団法 人電力中央研究所 横須賀研究所内 Fターム(参考) 3L065 CA17 3L103 AA01 AA36 DD10 DD53  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Norihide Kawaji 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside DENSO Corporation (72) Inventor Tsuyoshi Okinoya 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Inside Denso Co., Ltd. (72) Inventor Ken Yamamoto 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Denso Co., Ltd. (72) Tomoaki Kobayakawa 1-1-3 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Kazutoshi Kusakari 1-1-3 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Michiyuki Saikawa 2-6-1 Nagasaka, Yokosuka City, Kanagawa Prefecture Yokosuka Research, Central Electricity Research Institute In-house F term (reference) 3L065 CA17 3L103 AA01 AA36 DD10 DD53

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1流体が流通する第1チューブ(22
1)と、第2流体が流通するとともに、前記第1チュー
ブ(221)と異なる材質にて形成された第2チューブ
(222)とを有し、前記両チューブ(221、22
2)は、両者の長手方向を一致させた状態でろう付けに
て接合されており、 前記両チューブ(221、222)を接合する接合面の
一部に、前記両チューブ(221、222)を接合しな
い溝空間(G)を設けて、前記接合面を複数に区切った
ことを特徴とする熱交換器。
A first tube (22) through which a first fluid flows.
1) and a second tube (222) formed of a different material from the first tube (221), through which the second fluid flows.
2) The two tubes (221, 222) are joined by brazing in a state where the longitudinal directions of the two tubes are made to coincide with each other. A heat exchanger, wherein a groove space (G) that is not joined is provided, and the joining surface is divided into a plurality of sections.
【請求項2】 前記第1チューブ(221)は、2枚の
板材(221b、221c)を貼り合わせて第1流体の
流通通路を形成しており、その貼り合わせ部分(P)を
用いて前記接合しない溝空間(G)を形成したことを特
徴とする請求項1記載の熱交換器。
2. The first tube (221) is formed by bonding two plate members (221b, 221c) to form a flow passage for a first fluid, and using the bonded portion (P). The heat exchanger according to claim 1, wherein a groove space (G) that is not joined is formed.
【請求項3】 前記貼り合わせ部分(P)内に、前記両
板材(221b、221c)の全体の貼り合わせ平面に
対して角度(θ)を持って前記両板材(221b、22
1c)が接触する壁面部分(H)を形成したことを特徴
とする請求項1または請求項2に記載の熱交換器。
3. The both plate members (221b, 221c) have an angle (θ) with respect to the entire bonding plane of the both plate members (221b, 221c) in the bonded portion (P).
The heat exchanger according to claim 1 or 2, wherein a wall portion (H) with which 1c) contacts is formed.
【請求項4】 第1流体が流通する第1チューブ(22
1)と、第2流体が流通するとともに、前記第1チュー
ブ(221)と異なる材質にて形成された第2チューブ
(222)とを有し、前記両チューブ(221、22
2)は、両者の長手方向を一致させた状態でろう付けに
て接合された熱交換器の製造方法であって、 前記第1チューブ(221)は、2枚の板材(221
b、221c)を貼り合わせる際にその貼り合わせ部分
(P)を加圧して、前記貼り合わせ部分(P)に凹凸形
状が形成されるまで塑性変形させた状態でろう付けさ
れ、その後前記両チューブ(221、222)がろう付
けされることを特徴とする熱交換器の製造方法。
4. A first tube (22) through which a first fluid flows.
1) and a second tube (222) formed of a different material from the first tube (221), through which the second fluid flows.
2) is a method for manufacturing a heat exchanger which is joined by brazing in a state where the longitudinal directions thereof are made to coincide with each other, wherein the first tube (221) comprises two plate members (221).
b, 221c), the bonding portion (P) is pressurized and brazed in a state of being plastically deformed until an uneven shape is formed on the bonding portion (P). (221, 222) is brazed, The manufacturing method of the heat exchanger characterized by the above-mentioned.
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CN103765126A (en) * 2011-08-26 2014-04-30 住友重机械工业株式会社 Compression device and refrigeration device

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